2019-2020年高中物理 §3 運(yùn)動(dòng)圖象 追趕問題教案 新人教版必修1.doc
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2019-2020年高中物理 3 運(yùn)動(dòng)圖象 追趕問題教案 新人教版必修1 教學(xué)目標(biāo)： 1．理解運(yùn)動(dòng)圖象的物理意義；能夠運(yùn)用運(yùn)動(dòng)圖象解決簡(jiǎn)單的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題 2．掌握追及問題的分析方法，知道“追及”過程中的臨界條件 3．掌握運(yùn)動(dòng)過程分析的基本方法和基本技能 教學(xué)重點(diǎn)：物體運(yùn)動(dòng)過程分析 教學(xué)難點(diǎn)：“追及”過程中的臨界分析 教學(xué)方法：講練結(jié)合，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué) 教學(xué)過程： s v o t o t 一、運(yùn)動(dòng)圖象 用圖像研究物理現(xiàn)象、描述物理規(guī)律是物理學(xué)的重要方法，運(yùn)動(dòng)圖象問題主要有：s-t、v-t、a-t等圖像。 1.s-t圖象。能讀出s、t、v 的信息（斜率表示速度）。 2.v-t圖象。能讀出s、t、v、a的信息（斜率表示加速度，曲線下的面積表示位移）?？梢妚-t圖象提供的信息最多，應(yīng)用也最廣。 位移圖象（s-t） 速度圖象（v-t） 加速度圖象（a-t） 勻速直線運(yùn)動(dòng) 勻加速直線運(yùn)動(dòng) （a>0，s有最小值） 拋物線（不要求） 勻減速直線運(yùn)動(dòng) （a<0，s有最大值） 拋物線（不要求） 備注 位移圖線的斜率表示速度 ①斜率表示加速度 ②圖線與橫軸所圍面積表示位移，橫軸上方“面積”為正，下方為負(fù) v t o p q v tq tp 【例1】 一個(gè)固定在水平面上的光滑物塊，其左側(cè)面是斜面AB，右側(cè)面是曲面AC。已知AB和AC的長(zhǎng)度相同。兩個(gè)小球p、q同時(shí)從A點(diǎn)分別沿AB和AC由靜止開始下滑，比較它們到達(dá)水平面所用的時(shí)間 p q A B C A.p小球先到 B.q小球先到 C.兩小球同時(shí)到 D.無法確定 v a a’ v1 v2 l1 l1 l2 l2 解：可以利用v-t圖象(這里的v是速率，曲線下的面積表示路程s)定性地進(jìn)行比較。在同一個(gè)v-t圖象中做出p、q的速率圖線，顯然開始時(shí)q的加速度較大，斜率較大；由于機(jī)械能守恒，末速率相同，即曲線末端在同一水平圖線上。為使路程相同（曲線和橫軸所圍的面積相同），顯然q用的時(shí)間較少。 【例2】 兩支完全相同的光滑直角彎管(如圖所示)現(xiàn)有兩只相同小球a和a/ 同時(shí)從管口由靜止滑下，問誰先從下端的出口掉出？(假設(shè)通過拐角處時(shí)無機(jī)械能損失) v t1 t2 t o vm 解析：首先由機(jī)械能守恒可以確定拐角處v1> v2，而兩小球到達(dá)出口時(shí)的速率v相等。又由題薏可知兩球經(jīng)歷的總路程s相等。由牛頓第二定律，小球的加速度大小a=gsinα，小球a第一階段的加速度跟小球a/第二階段的加速度大小相同（設(shè)為a1）；小球a第二階段的加速度跟小球a/第一階段的加速度大小相同（設(shè)為a2），根據(jù)圖中管的傾斜程度，顯然有a1> a2。根據(jù)這些物理量大小的分析，在同一個(gè)v-t圖象中兩球速度曲線下所圍的面積應(yīng)該相同，且末狀態(tài)速度大小也相同（縱坐標(biāo)相同）。開始時(shí)a球曲線的斜率大。由于兩球兩階段加速度對(duì)應(yīng)相等，如果同時(shí)到達(dá)（經(jīng)歷時(shí)間為t1）則必然有s1>s2，顯然不合理?？紤]到兩球末速度大小相等（圖中vm），球a/ 的速度圖象只能如藍(lán)線所示。因此有t1< t2，即a球先到。 點(diǎn)評(píng)：1、應(yīng)用物理圖象的優(yōu)越性 （1）利用圖象解題可以使解題過程簡(jiǎn)化，思路更清晰，比解析法更巧妙、更靈活。在有些情況下運(yùn)用解析法可能無能為力，用圖象法可能使你豁然開朗。 （2）利用圖象描述物理過程更直觀 從物理圖象可以更直觀地觀察出物理過程的動(dòng)態(tài)特征。當(dāng)然不是所有物理過程都可以用物理圖象進(jìn)行描述。 （3）利用圖象分析物理實(shí)驗(yàn) 運(yùn)用圖象處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是物理實(shí)驗(yàn)中常用的一種方法，這是因?yàn)樗司哂泻?jiǎn)明、直觀、便于比較和減少偶然誤差的特點(diǎn)外，還可以有圖象求第三個(gè)相關(guān)物理量、運(yùn)用圖想求出的相關(guān)物理量誤差也比較小。 2、要正確理解圖象的意義 （1）首先明確所給的圖象是什么圖象。即認(rèn)清圖象中橫縱軸所代表的物理量及它們的函數(shù)關(guān)系。特別是那些圖形相似容易混淆的圖象，更要注意區(qū)分。 （2）要清楚地理解圖象中的“點(diǎn)”、“線”、“斜率”、“截距”、“面積”的物理意義。 ①點(diǎn)：圖線上的每一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)研究對(duì)象的一個(gè)狀態(tài)，特別注意“起點(diǎn)”、“終點(diǎn)”、“拐點(diǎn)”，它們往往對(duì)應(yīng)一個(gè)特殊狀態(tài)。 ②線：表示研究對(duì)象的變化過程和規(guī)律，如v－t圖象中圖線若為傾斜直線，則表示物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。 ③斜率：表示橫、縱坐標(biāo)上兩物理量的比值，常有一個(gè)重要的物理量與之對(duì)應(yīng)。用于求解定量計(jì)算對(duì)應(yīng)物理量的大小和定性分析變化的快慢問題。如s－t圖象的斜率表示速度大小，v－t圖象的斜率表示加速度大小。 ④面積；圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積常與某一表示過程的物理量相對(duì)應(yīng)。如v－t圖象與橫軸包圍的“面積”大小表示位移大小。 ⑤截距：表示橫、縱坐標(biāo)兩物理量在“邊界”條件下的物理量的大小。由此往往能得到一個(gè)很有意義的物理量。 【例3】一物體做加速直線運(yùn)動(dòng)，依次通過A、B、C三點(diǎn)，AB=BC。物體在AB段加速度為a1，在BC段加速度為a2，且物體在B點(diǎn)的速度為，則 A．a(chǎn)1> a2 B．a(chǎn)1= a2 C．a(chǎn)1< a2 D．不能確定 解析：依題意作出物體的v-t圖象，如圖所示。圖線下方所圍成的面積表示物體的位移，由幾何知識(shí)知圖線②、③不滿足AB=BC。只能是①這種情況。因?yàn)樾甭时硎炯铀俣?，所以a1下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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